目前計(jì)算機(jī)之間串行通訊非常普遍,針對(duì)串口通訊的通訊協(xié)議有很多,但針對(duì)串口通訊傳輸較大文件的協(xié)議目前并沒
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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介紹單電源、低功耗、高精度 A/D轉(zhuǎn)換器 AD7714的特點(diǎn)、內(nèi)部寄存器結(jié)構(gòu)和外部接口;詳細(xì)闡述 AD7714與單片機(jī) AT89C51的接口技術(shù)。
上傳時(shí)間: 2013-06-30
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本文介紹一種多通道的 12 位串行A/D 轉(zhuǎn)換器TLV2543 的功能特點(diǎn)和工作過程,討論了軟件編程輸入數(shù)據(jù)對(duì)器件工作方式的選擇,簡(jiǎn)要敘述了器件時(shí)的工作時(shí)序,并給出TLV2543 與8
標(biāo)簽: D-TLV 87C51 2543 接口應(yīng)用
上傳時(shí)間: 2013-07-23
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心血管系統(tǒng)疾病是現(xiàn)今世界上發(fā)病率和死亡率最高的疾病之一。T波交替(T-wavealtemans,TWA)作為一種非穩(wěn)態(tài)的心電變異性現(xiàn)象,是指心電T波段振幅、形態(tài)甚至極性逐拍交替變化。大量研究表明,TWA與室性心律失常、心臟性猝死等有直接密切的關(guān)系,已成為一種無創(chuàng)獨(dú)立性預(yù)測(cè)指標(biāo)。隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,微伏級(jí)的TWA已經(jīng)可以被檢出,并且精度越來越高。本文以T波交替檢測(cè)為中心,基于ARM給出了T波交替檢測(cè)技術(shù)原理性樣機(jī)的硬件及軟件,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)的目的。 在TWA檢測(cè)研究中,需要對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理,即信號(hào)去噪和特征點(diǎn)檢測(cè)。小波分析以其多分辨率的特性和表征時(shí)頻兩域信號(hào)局部特征的能力成為我們選取的心電信號(hào)自動(dòng)分析手段。文中采用小波變換將原始心電信號(hào)分解為不同頻段的細(xì)節(jié)信號(hào),根據(jù)三種主要噪聲的不同能量分布,采用自適應(yīng)閾值和軟硬閾值折衷處理策略用閾值濾波方法對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行去噪處理:同時(shí)基于心電信號(hào)的特征點(diǎn)R峰對(duì)應(yīng)于Mexican-hat小波變換的極值點(diǎn),因此我們使用Mexican-hat小波檢測(cè)R峰,通過附加檢測(cè)方案確保了位置的準(zhǔn)確性,并根據(jù)需要提出了T波矩陣提取方法。 隨后文章介紹了T波交替的產(chǎn)生機(jī)理及研究進(jìn)展,分別從臨床應(yīng)用和檢測(cè)方法上展現(xiàn)了目前TWA的發(fā)展進(jìn)程,并利用了譜分析法、相關(guān)分析法和移動(dòng)平均修正算法分別從時(shí)域和頻域?qū)σ恍颖緮?shù)據(jù)進(jìn)行T波交替檢測(cè)。在檢測(cè)中譜分析法抗噪能力較強(qiáng),但作為一種頻域檢測(cè)方法,無法檢測(cè)非穩(wěn)態(tài)TWA信號(hào),而相關(guān)分析法受呼吸、噪聲影響較大,數(shù)據(jù)要求較高,因此可以在譜分析檢測(cè)為陽(yáng)性TWA基礎(chǔ)上,再對(duì)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)分析,從而克服自身算法缺陷,確定交替幅度和時(shí)間段。最后對(duì)影響檢測(cè)結(jié)果的因素進(jìn)行討論研究,從而降低檢測(cè)誤差。 文章還設(shè)計(jì)了T波交替檢測(cè)技術(shù)原理性樣機(jī)的關(guān)鍵部分電路和軟件框架。硬件部分圍繞ARM核的Samsung S3C44BOX為核心,設(shè)計(jì)了該樣機(jī)的關(guān)鍵電路,包括采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊(外部存儲(chǔ)電路、通信接口電路等)。其中在采集模塊中針對(duì)心電信號(hào)是微弱信號(hào)并且干擾大的特點(diǎn),采用了具有高共模抑制比和高輸入阻抗的分級(jí)放大電路,有效的提取了信號(hào)分量:A/D轉(zhuǎn)換電路保證了信號(hào)量化的高精度。利用USB接口芯片和刪內(nèi)部異步串行通訊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與外界聯(lián)系。系統(tǒng)軟件中首先介紹了系統(tǒng)的軟件開發(fā)環(huán)境,然后給出了心電信號(hào)分析及處理程序設(shè)計(jì)流程圖及實(shí)現(xiàn),使它們共同完成系統(tǒng)的軟件監(jiān)護(hù)功能。
標(biāo)簽: ARM 檢測(cè)技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-07-27
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心臟疾病一直是威脅人類生命健康的主要疾病之一。研究無創(chuàng)的心電信號(hào)檢測(cè)設(shè)備來檢測(cè)與評(píng)價(jià)心臟功能的狀況,并研究心臟疾病的成因是生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)的重要研究課題之一。動(dòng)態(tài)心電記錄儀(Holter)是用于記錄24小時(shí)長(zhǎng)時(shí)間心電圖的一種設(shè)備。研制高性能的動(dòng)態(tài)心電記錄、監(jiān)護(hù)系統(tǒng)對(duì)于心血管疾病的診斷和治療具有十分重要的意義。 Holter技術(shù)發(fā)展至今已有幾十年歷史,但目前的Holter仍存在許多不足之處:(1)許多Holter采用8位、16位單片機(jī)作為控制系統(tǒng),運(yùn)算能力有限,無法加入自動(dòng)診斷功能:(2)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用固定焊接在板上的存儲(chǔ)芯片,容量小,數(shù)據(jù)取出回放不方便;(3)大部分Holter還不能實(shí)現(xiàn)心電信號(hào)的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳輸,心電數(shù)據(jù)的分析以及分析報(bào)告的獲取往往要滯后好幾天時(shí)間,不利于心臟疾病的及早診斷及治療。 針對(duì)這些不足,本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于ARM(一種32位嵌入式處理器)的動(dòng)態(tài)心電記錄儀。該記錄儀具有運(yùn)算功能強(qiáng)、能夠?qū)崿F(xiàn)心電信號(hào)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。為確保信息不會(huì)因網(wǎng)絡(luò)傳輸故障而丟失,本系統(tǒng)同時(shí)還采用了便于攜帶的SD(Secure Digital Memory)閃存卡作為存儲(chǔ)媒介,具有大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要完成的任務(wù)有心電信號(hào)的采集、心電信號(hào)的放大濾波、心電信號(hào)的顯示和心電信號(hào)的存儲(chǔ)與傳輸。整個(gè)系統(tǒng)由一片ARM嵌入式微處理器控制,本系統(tǒng)中采用的嵌入式微處理器是三星的S3C44BOX。放大和濾波電路主要是對(duì)電極導(dǎo)聯(lián)傳來的心電信號(hào)進(jìn)行放大和濾除干擾信號(hào),以獲取合適的信號(hào)大小并保證采集的心電信號(hào)的正確性。心電信號(hào)的顯示是把心電信號(hào)實(shí)時(shí)地顯示在Holter的液晶屏上,能使患者直觀地觀察到自己的心電信號(hào)情況。心電信號(hào)的存儲(chǔ)采用了容量大、成本及功耗低并且體積小方便攜帶的SD卡來存儲(chǔ)心電數(shù)據(jù)。心電數(shù)據(jù)的傳輸是通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的,以太網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)快速、高正確率的傳輸。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)由醫(yī)院內(nèi)的服務(wù)器接收,并且在服務(wù)器端對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的顯示和處理。為實(shí)現(xiàn)上述功能編寫的系統(tǒng)軟件包括Holter的Bootloader的設(shè)計(jì)、uCLINUX操作系統(tǒng)的移植、A/D轉(zhuǎn)換程序、液晶屏的控制及菜單程序、SD卡FAT文件格式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和服務(wù)器端數(shù)據(jù)接收、波形顯示程序。本系統(tǒng)經(jīng)過一定的實(shí)驗(yàn)證明符合設(shè)計(jì)要求,具有體積小、成本低、使用方便的特點(diǎn)。
標(biāo)簽: ARM 便攜式 遠(yuǎn)程 動(dòng)態(tài)
上傳時(shí)間: 2013-07-10
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液位是工業(yè)生產(chǎn)中常見的測(cè)量參數(shù),化工、石油、污水處理等各類工廠企業(yè)都要進(jìn)行液位測(cè)量。目前,液位檢測(cè)技術(shù)飛速發(fā)展,新的液位測(cè)量?jī)x表量程大、精度高、功能全,我國(guó)新型液位儀表大多依靠進(jìn)口。由于超聲波測(cè)量液位具有非接觸測(cè)量、可測(cè)低溫介質(zhì)、能夠定點(diǎn)和連續(xù)測(cè)量等優(yōu)點(diǎn),近年來,超聲液位測(cè)量技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,己成功應(yīng)用于江河水位、化學(xué)和制藥工業(yè)、食品加工、罐裝液位等多種領(lǐng)域。 本文研制的是基于ARM的超聲波液位計(jì)。傳統(tǒng)的超聲波液位計(jì)一般使用8位的單片機(jī)作處理器,采用電子元件捕捉到超聲波回波信號(hào)后產(chǎn)生中斷,判斷超聲波的傳播時(shí)間。本文提出了使用32位ARM芯片做處理器,采用數(shù)字信號(hào)處理的方法來判斷超聲波傳播時(shí)間的設(shè)計(jì)方案。 本文使用高性能的ARM7TDMI-S內(nèi)核的芯片LPC2119作為系統(tǒng)的運(yùn)算控制器,加強(qiáng)了系統(tǒng)對(duì)超聲波回波信號(hào)的處理能力;使用A/D轉(zhuǎn)換器將回波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),采用數(shù)字濾波處理信號(hào),利用數(shù)值處理來判斷超聲波回波信號(hào)的起始點(diǎn),提高了液位的測(cè)量精度;采用單換能器收發(fā)一體式電路設(shè)計(jì),簡(jiǎn)化了液位的計(jì)算;利用LPC2119芯片內(nèi)部的CAN總線控制器設(shè)計(jì)了CAN總線通信接口;選用一線式數(shù)字溫度傳感器DSl8820進(jìn)行溫度補(bǔ)償,避免了由于環(huán)境溫度的變化而產(chǎn)生的測(cè)量誤差。ARM芯片豐富的內(nèi)部資源和I/0口線有利于今后擴(kuò)展功能,升級(jí)系統(tǒng)。本超聲波液位計(jì)使用方便,精度高,能滿足工業(yè)生產(chǎn)中的要求。
標(biāo)簽: ARM 超聲波液位計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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電液位置伺服系統(tǒng)具有控制精度高、響應(yīng)速度快、輸出功率大、信號(hào)處理靈活、易于實(shí)現(xiàn)各種參量反饋等優(yōu)點(diǎn),因此它已經(jīng)遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)和軍事工業(yè)的各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。近年來,對(duì)電液位置伺服系統(tǒng)的快速性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性等控制性能提出了新的要求,作為電液位置伺服系統(tǒng)核心的控制器,起到更為關(guān)鍵的作用。 現(xiàn)階段,嵌入式微處理器以其小型、專用、便攜、高可靠的特點(diǎn),已經(jīng)在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,如工業(yè)過程、遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能儀器儀表、機(jī)器人控制、數(shù)控系統(tǒng)等,嵌入式微處理器嵌入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),可以克服傳統(tǒng)的基于單片機(jī)控制系統(tǒng)功能不足和基于PC的控制系統(tǒng)非實(shí)時(shí)性的缺點(diǎn),其性能、可靠性等都能滿足電液位置伺服系統(tǒng)控制的要求,在控制領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。 本文以實(shí)驗(yàn)室的電液位置伺服系統(tǒng)為研究對(duì)象,按照系統(tǒng)的控制要求,提出以ARM9(S3C2410)微處理器為核心的控制器對(duì)電液位置伺服系統(tǒng)進(jìn)行控制的一種方案,設(shè)計(jì)了一種新型的基于ARM9(S3C2410)微處理器的電液位置伺服控制器。本系統(tǒng)控制器的開發(fā)設(shè)計(jì)中,在以ARM9(S3C2410)微處理器為核心的控制器基礎(chǔ)上,通過外部擴(kuò)展,使得系統(tǒng)控制器具有豐富的硬件資源,開發(fā)了A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A(PWM)轉(zhuǎn)換電路、伺服放大電路、串行接口等電路,同時(shí)為了使得控制器的程序代碼具有較強(qiáng)的可讀性、可維護(hù)性、可擴(kuò)展性,使用了操作系統(tǒng),通過比較選擇了uC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)內(nèi)核,并成功移植到ARM9(S3C2410)微處理器中,并編寫了A/D、數(shù)字濾波、D/A(PWM)等軟件程序,通過編譯、調(diào)試、驗(yàn)證,程序運(yùn)行正常。在對(duì)電液位置伺服系統(tǒng)進(jìn)行控制策略的選擇中,分別采用PID、滑模變結(jié)構(gòu)、模糊自學(xué)習(xí)滑模三種控制策略進(jìn)行仿真比較,得出采用模糊自學(xué)習(xí)滑模控制策略更有利于系統(tǒng)控制。
標(biāo)簽: ARM 微處理器 伺服控制系統(tǒng) 電液位置
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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JPEG2000是由ISO/ITU-T組織下的IECJTC1/SC29/WG1小組制定的下一代靜止圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn),其優(yōu)良的壓縮特性使得它將具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。JPEG2000算法非常復(fù)雜,圖像編碼過程占用了大量的處理器時(shí)間開銷和內(nèi)存開銷,因而通過對(duì)JPEG2000算法進(jìn)行優(yōu)化并采用硬件電路來實(shí)現(xiàn)JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)的部分或全部?jī)?nèi)容,對(duì)加快編碼速度從而擴(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域有重要的意義。 本文的研究主要包括兩方面的內(nèi)容,其一是JPEG2000算術(shù)編碼器算法的研究與硬件設(shè)計(jì),其二是JPEG2000碼率控制算法的研究與優(yōu)化算法的設(shè)計(jì)。在研究算術(shù)編碼器過程中,首先研究了JPEG2000中基于上下文的MQ算術(shù)編碼器的編碼原理和編碼流程,之后采用有限狀態(tài)機(jī)和二級(jí)流水線技術(shù),并在不影響關(guān)鍵路徑的情況下通過對(duì)算術(shù)編碼步驟優(yōu)化采用硬件描述語言對(duì)算術(shù)編碼器進(jìn)行了設(shè)計(jì),并通過了功能仿真與綜合。實(shí)驗(yàn)證明該設(shè)計(jì)不但編碼速度快,而且流水線短,硬件設(shè)計(jì)的復(fù)雜度低且易于控制。 在研究碼率控制算法過程中,首先結(jié)合率失真理論建立了算法的數(shù)學(xué)模型,并驗(yàn)證了該算法的有效性,之后深入分析了該數(shù)學(xué)模型的實(shí)現(xiàn)流程,找出影響算法效率的關(guān)鍵路徑。在對(duì)算法優(yōu)化時(shí)采用黃金分割點(diǎn)算法代替原來的二分查找法,并使用了碼塊R-D斜率最值記憶和碼率誤差控制算法。實(shí)驗(yàn)證明,采用優(yōu)化算法在增加少量系統(tǒng)資源的情況下使得計(jì)算效率提高了60%以上。之后,分析了率失真理論與JPEG2000中PCRD-opt算法的具體實(shí)現(xiàn),又提出了一種失真更低的比特分配方案,即按照“失真/碼長(zhǎng)”值從大到小通道編碼順序進(jìn)行編碼,通過對(duì)該算法的仿真驗(yàn)證,得出在固定碼率條件下新算法將產(chǎn)生更少的失真。
標(biāo)簽: JPEG 2000 FPGA 標(biāo)準(zhǔn)
上傳時(shí)間: 2013-07-13
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基于小波變換和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論,對(duì)非穩(wěn)定、大信噪比(SNR)變化的通信信號(hào)進(jìn)行有效的特征提取和分類,實(shí)現(xiàn)了通信信號(hào)調(diào)制方式的分類識(shí)別.首先,采用基于多分辨分析框架的Mallat快速算法提取離散細(xì)節(jié)作為特征采,實(shí)驗(yàn)得出db3小波非常適合作為特征提取小波,用小波變換大大壓縮了通信信號(hào)特征矢量,提取的信號(hào)特征矢量64點(diǎn);然后依據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論,分別采用BP網(wǎng)絡(luò)作為分類器對(duì)通信信號(hào)調(diào)制識(shí)別分類.從計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,該方法能很好地完成通信信號(hào)調(diào)制識(shí)別分類任務(wù),使識(shí)別正確率得到了明顯改善,同時(shí)降低了識(shí)別分類過程的復(fù)雜度,并且為通信信號(hào)調(diào)制識(shí)別的DSP實(shí)現(xiàn)提供了快速計(jì)算的理論基礎(chǔ).其次,介紹了TMS320LF2407 DSP和FPGA的結(jié)構(gòu)原理,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了數(shù)字信號(hào)處理板和制作調(diào)試電路板.最后,用匯編和C語言編制A/D程序、串口通信程序和應(yīng)用程序,并在信號(hào)處理板上調(diào)試和運(yùn)行.
標(biāo)簽: DSPs FPGA 通信信號(hào) 調(diào)制識(shí)別
上傳時(shí)間: 2013-07-23
上傳用戶:731140412
隨著現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)的不斷發(fā)展,電子偵察設(shè)備面臨電磁環(huán)境日益復(fù)雜多變,發(fā)展寬帶化、數(shù)字化、多功能、軟件化的電子偵察設(shè)備已是一項(xiàng)重要的任務(wù).然而,目前的寬帶A/D與后續(xù)DSP之間的工作速率總有一到兩個(gè)數(shù)量級(jí)的差別,二者之間的瓶頸成為電子偵察系統(tǒng)數(shù)字化的最大障礙.通信領(lǐng)域軟件無線電的成功應(yīng)用為電子偵察系統(tǒng)的發(fā)展提供了一種理想模式.另一方面,微電子技術(shù)的快速發(fā)展,以及FPGA的廣泛應(yīng)用,在很大程度上影響了數(shù)字電路的設(shè)計(jì)與開發(fā).這也為解決高速A/D與DSP處理能力之間的矛盾提供了一種有效的解決方法.為了解決寬帶A/D與后續(xù)DSP之間的瓶頸問題,本文給出了一種基于多相濾波的寬帶數(shù)字下變頻結(jié)構(gòu),并從軟件無線電原理出發(fā),從理論推導(dǎo)和計(jì)算機(jī)仿真兩方面對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了驗(yàn)證,并進(jìn)一步給出該結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案以及改進(jìn)的多相濾波數(shù)字下變頻結(jié)構(gòu)的硬件實(shí)現(xiàn)方法.本文將多相濾波下變頻的并行結(jié)構(gòu)應(yīng)用到數(shù)字下變頻電路中,并在后繼的混頻模塊中也采用并行混頻的方式來實(shí)現(xiàn),不僅在一定程度上解決了二者之間的瓶頸問題,同時(shí)也大大提高了實(shí)時(shí)處理速度.經(jīng)過多相濾波下變頻處理后的數(shù)據(jù),在速率和數(shù)據(jù)量上都有大幅減少,達(dá)到了現(xiàn)有通用DSP器件處理能力的要求.另外,本人還用FPGA設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)電路,利用微機(jī)串口,與實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)板進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)交換.利用FPGA的在線編程特性,可以方便靈活的對(duì)各種實(shí)現(xiàn)方法加以驗(yàn)證和比較.
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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